Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Braunschweig.

Beinwell enthält neben erwünschten Substanzen wie Allantion und Rosmarinsäure auch toxische Pyrrolizidinalkaloide (PA), die die Anwendung limitieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Expression des Gens für Homospermidinsynthase, ein zentrales Enzym der Biosynthese von PA, stark zu verringern. Dafür wurden künstliche microRNA verwendet. Dabei wurden Haarwurzelkulturen mit entsprechenden Transgenen erzeugt. Es wurden Daten zur mRNA-Menge, PA-Gehalt und Allantoingehalt sowie Wachstumsparameter erhoben und zueinander in Beziehung gesetzt.:1. Einleitung 1.1. Gattung Symphytum (Beinwell) 1.2. Pyrrolizidinalkaloide 1.3. Haarwurzeln als Modellsystem und Sekundärstoffproduzenten 1.3.1. Agrobacterium rhizogenes 1.3.2. Haarwurzelkulturen in der Biotechnologie 1.4. Zielstellung 2. Material und Methoden 2.1. Materialien 2.2. Erzeugung und Kultivierung der pflanzlichen Zell- und Organkulturen 2.3. Erzeugung der gentechnisch modifizierten Agrobacterium-Stämme 2.4. Qualitative und quantitative Untersuchungen an Nukleinsäuren 2.4.1. Nukleinsäurepräparation 2.4.2. Gelelektrophorese 2.4.3. Protokolle für die Polymerasekettenreaktion 2.5. Sekundärstoffanalytik 2.5.1. Allantoinbestimmung 2.5.2. Quantifizierung der Pyrrolizidinalkaloide 3. Ergebnisse 3.1. Erzeugung und Untersuchung der Haarwurzelkulturen 3.1.1. Herstellung der Kulturen 3.1.2. Wachstum und Biomasseakkumulation 3.2. Bestimmung der Expression von HSS und DHS mittels qPCR 3.2.1. Methodenetablierung 3.2.2. Expression von HSS und DHS in Haarwurzelkulturen 3.3. Analytik von Sekundärmetaboliten 3.3.1. Bestimmung des Allantoingehalts 3.3.2. Bestimmung des Pyrrolizidinalkaloidgehalts 3.4. Gibt es einen Zusammenhang zwischen HSS-Expression und Alkaloidgehalt? 4. Diskussion 4.1. Erzeugung und Wachstum von Symphytum-Haarwurzelkulturen mit und ohne zusätzliche Transgene 4.2. Produktion von Allantoin in Haarwurzelkulturen 4.3. Beeinflussen die miRNA-Konstrukte die Expression von HSS und DHS? 4.4. Beeinflußt die Regulation der HSS-Expression den PA-Gehalt? 4.5. Beurteilung der PA-Gehalte in Haarwurzelkulturen 4.6. Ausblick 5. Zusammenfassung 6. Verzeichnisse 7. Anhang